大型儲罐阻火呼吸閥工作原理

呼吸閥在常態(tài)下主要負責保持儲罐的密閉性，減少介質蒸發(fā)的損耗。然而，在特定情況下，如介質收發(fā)導致的罐內氣體體積變化、外界環(huán)境引發(fā)的溫度波動，以及天氣驟變或火災等突發(fā)狀況，呼吸閥會啟動并開始工作。具體來說，當罐內壓力因氣體體積變化而波動時，呼吸閥會進行大流量的呼吸；若因熱效應導致罐內介質蒸汽壓升高或降低，則呼吸閥會進行小流量的呼吸；而在天氣驟變或火災等情況下，罐內溫度的快速變化會引起壓力的急劇升降，此時呼吸閥會進行大流量的呼吸以應對。

工作原理方面，呼吸閥作為儲罐頂部的通風裝置，其核心作用是維持罐內外的氣壓平衡。通過控制呼出壓力和真空度，呼吸閥能有效防止因壓力或真空度超過允許范圍而導致的儲罐變形與介質蒸發(fā)損耗。因此，呼吸閥必須具備泄放正壓和負壓的雙重功能，根據罐內壓力的變化進行相應的呼吸動作。其具體工作原理可參考相關示意圖。
當儲罐內部壓力升高至一定程度時，呼吸閥會自動打開，允許氣體呼出，從而泄放正壓；反之，當儲罐內部形成負壓時，呼吸閥同樣會打開，吸入外界空氣以泄放負壓。這樣的設計旨在確保儲罐在一定的壓力范圍內保持安全穩(wěn)定。

呼吸閥的類型有多種，其中重力式呼吸閥是依靠閥盤自身的重量與罐內外壓差產生的上舉力相互平衡來進行工作的。其具體結構和工作原理如圖所示。
閥盤所受的總外力為△F，其中F代表閥盤自身的重力G，而上舉力則由公式πD2(P2-P1)/4給出。當閥盤的重力與上舉力達到平衡時，呼吸閥的呼出閥盤與呼出口閥座以及吸入閥盤與吸入口閥座都會緊密配合。此時，閥盤所受的總外力△F等于G減去上舉力，即△F=G-πD2(P2-P1)/4。

一旦儲罐內出現超過設定壓力的超壓情況，罐內的高壓會直接作用在呼出口閥盤的下方，這一力量會克服閥盤的重力以及作用在閥盤上的大氣壓力，導致呼出口閥盤打開，從而排出罐內過高的氣壓，使罐內壓力與大氣壓力重新達到平衡。這種情況下，閥盤所受的總外力△F將大于0。

同理，當儲罐內產生低于設定壓力的負壓時，大氣壓力會直接作用于吸入口閥盤的下方，同樣會克服閥盤的重力以及作用在閥盤上方的罐內壓力，使得吸入口閥盤打開，向儲罐內補充必要的壓力，以維持罐內與大氣壓力的平衡。此時，閥盤所受的總外力△F將小于0。

2. 大型儲罐阻火呼吸閥工作原理彈簧式呼吸閥的工作原理

彈簧式呼吸閥通過彈簧的形變力與罐內外的壓力差產生的推力之間的平衡來工作。其具體結構形式可參考下圖。
彈簧式呼吸閥的工作原理與重力式呼吸閥在某些方面是相似的。閥盤所受的總外力和上舉力依然為△F和πD2(P2-P1)／4，然而，這里的控制力F已轉變?yōu)閺椈傻男巫兞�。更重要的是，我們可以通過調整彈簧的預壓長度來靈活地控制這個形變力。接下來，我們來看看先導式呼吸閥。這種呼吸閥的核心在于其導閥的設計，它采用了大薄膜面積的薄膜式結構。這種設計使得在較低的工作壓力下，導閥就能產生足夠的作用力來操控主閥的開關動作。值得一提的是，在導閥開啟之前，主閥是處于關閉狀態(tài)的，且關閉嚴密，從而確保了先導式呼吸閥的密封性能達到氣泡級。其具體結構可參考相關圖示。集阻火器與呼吸閥為一體，其新穎的結構為創(chuàng)。是石化儲罐的新型安全設備，其是阻火呼吸性能好，重量輕，使用方便。該產品適用于儲存內點低于28 ℃的甲類油品和閃點低于 60 ℃的乙類油品，如汽油、笨、甲笨、煤油、輕柴油、機油、原油等油品及性質相同的化工產品儲罐使用。亦可作為阻火單呼或單吸閥。

大型儲罐阻火呼吸閥工作原理產品特點

1、殼體選用不銹鋼、鑄鋼和鋁合金，耐腐蝕性好；
2、閥盤采用四氟材料，耐低溫，防凍性能好；
3、結構簡單，易檢修，安全方便。
4、性能符合石油工業(yè)部標準 SY7511-87 規(guī)定。

大型儲罐阻火呼吸閥工作原理工作原理

呼吸閥由壓力閥和真空閥組成，安裝于貨油艙透氣管上，能隨貨油艙內油氣正負壓變化而自動啟閉，使貨油艙內外氣壓差保持在允許值范圍內。當罐內介質的壓力在呼吸閥的控制操作壓力范圍之內時，呼吸閥不工作，保持油罐的密閉性；當往罐內補充介質，使罐內上部氣體空間的壓力升高，到呼吸閥的操作正壓時，壓力閥被頂開，氣體從呼吸閥呼出口逸出，使罐內壓力不在繼續(xù)增高；罐外的大氣將頂開呼吸閥的負壓閥盤。

大型儲罐阻火呼吸閥工作原理產品作用

ZFQ-1不銹鋼防爆阻火呼吸閥安裝在儲罐頂部，是解決罐內正壓，負壓的氣體，使罐內的液體進出沒有受到阻礙，當外液體輸入罐內時有大量的氣體往外呼(稱正壓)。如罐內液體往外輸出時罐內必須從外空氣吸進罐內(稱負壓)。如停止工作時呼吸閥自動關閉不會把罐內液氣往外泄漏，使罐內的液體質量得到了有利的保障。

大型儲罐阻火呼吸閥工作原理適用范圍

ZFQ-1不銹鋼防爆阻火呼吸閥適用于儲存閃點低于 28 ℃的甲類油品和閃點低于 60 ℃的乙類油品，如汽油、笨、甲笨、煤油、輕柴油、機油、原油等油品及性質相同的化工產品儲罐。全天候呼吸閥可與ZGB波紋阻火器配套使用。

大型儲罐阻火呼吸閥工作原理操作壓力

大型儲罐阻火呼吸閥工作原理通氣量表

大型儲罐阻火呼吸閥工作原理材料代號

大型儲罐阻火呼吸閥工作原理主要零部件

大型儲罐阻火呼吸閥工作原理外形結構圖

大型儲罐阻火呼吸閥工作原理主要外形尺寸

大型儲罐阻火呼吸閥工作原理其工作原理可以直觀地通過以下圖表來理解：

通過觀察圖表，我們可以清晰地看到先導式呼吸閥的導閥如何通過其大薄膜面積的設計，在較低的工作壓力下就能產生足夠的作用力，從而有效地操控主閥的開關動作。同時，主閥在導閥開啟之前始終處于完全關閉狀態(tài)，且關閉嚴密，這進一步印證了先導式呼吸閥出色的密封性能。

1. 在正常工作狀態(tài)下，主閥和導閥都處于關閉狀態(tài)。這是因為作用在主閥膜片上的壓力P2與導閥膜片上的壓力P1保持一致，同時導閥彈簧的載荷大于膜片向上的作用力。然而，由于導閥的膜片面積S1大于主閥的膜片面積S2，所以閥門的關閉力F由P1S1和P2S2的差值決定。隨著閥前壓力的增加，這一關閉力也會相應增強，從而確保更好的密封性。

2. 當儲罐內的壓力超過設定值時，導閥膜片上的作用力會克服彈簧載荷，使導閥微微開啟。這允許主閥內的氣體迅速通過導閥排出，降低主閥氣室內的壓力P1。由于此時主閥膜片上的壓力P2仍大于P1，主閥隨之打開，釋放儲罐內的超壓。

3. 這一過程將持續(xù)，直至罐內壓力降至設定值以下。這時，作用在導閥膜片上的力不足以克服彈簧載荷，導閥關閉。隨著儲罐內的氣體通過導管進入主閥氣室，壓力P2逐漸等于P1，主閥也隨之關閉，系統(tǒng)恢復至正常狀態(tài)。

4. 當儲罐內處于負壓狀態(tài)時，其操作原理與正壓泄壓相似。在關閉狀態(tài)下，主閥氣室內存在大氣壓力P1，而主閥膜片上承受的是負壓P2。在達到設定點時，導閥開啟，將主閥氣室內的壓力通過導管送至進口負壓處。當氣室內形成部分負壓時，外部大氣壓力會推動主閥開啟，并形成氣流，從而消除儲罐的負壓。*終，大氣壓力通過導管再次進入主閥氣室，使主閥關閉。

    

大型儲罐阻火呼吸閥工作原理性能比較

1. 重力式呼吸閥以其簡單的結構和低廉的價格，在國內得到了廣泛的應用。然而，它也存在一定的不足之處。在小流量呼吸過程中，當罐內氣體壓力出現微增量并達到臨界狀態(tài)時，閥盤會被推開進行排氣。由于閥盤內側局部區(qū)域（約5～7倍管徑范圍）的氣體壓力迅速下降，導致閥盤迅速回落到閥座上，從而關閉了閥門。隨后，閥盤內側的壓力與罐內壓力迅速平衡，并略高于臨界壓力，再次推開閥盤進行排氣，之后閥盤再次關閉。這種反復的開啟和關閉現象，不僅影響了閥門的密封性能，還容易導致磨損和泄漏。此外，在低溫環(huán)境下，閥盤甚至可能凍結在閥座上，進一步影響了其正常使用。

2. 彈簧式呼吸閥具有結構緊湊、體積小、重量輕以及價格相對低廉等優(yōu)點，并且其設定壓力還可以進行調節(jié)。然而，隨著閥門開啟度的增大，彈簧的形變也會增大，導致作用在閥盤上的彈簧力增大，從而使得閥門無法完全打開，影響了呼吸閥的設計能力。另外，彈簧式呼吸閥在長期使用過程中，彈簧容易發(fā)生銹蝕和老化。特別是在冬季使用時，彈簧可能因結霜而影響其壓縮性，導致閥盤無法在設定點正常開啟。

3. 先導式呼吸閥具有尺寸小、重量輕（適用于高壓、大口徑）以及泄放前閥座密封極佳等優(yōu)點，同時不易受背壓的影響。然而，其機構相對復雜，單閥的制造成本較高，因此主要適用于技術要求較高的儲罐。
   目前，在國內的大型儲罐中，重力式和彈簧式呼吸閥仍是主要應用類型。然而，這兩種傳統(tǒng)呼吸閥在低壓儲罐中面臨一些挑戰(zhàn)。由于低壓儲罐的呼吸閥前壓力較低，通常只有幾百帕，這使得作用在閥盤下部的向上作用力相對較小，導致閥盤難以在設定的壓力下準確開啟。即使閥盤能夠開啟，也可能因作用力不足而卡住。相比之下，先導式呼吸閥的膜片式結構能夠在很低的工作壓力下實現主閥的精確控制。
   當重力式和彈簧式呼吸閥在定壓下工作時，由于工作壓力與定壓非常接近，閥門往往容易發(fā)生泄漏。通常，在閥前壓力達到定壓的90～95%時就會出現泄漏，并且隨著閥前壓力的持續(xù)升高，泄漏量也會逐漸增大。當閥前壓力恰好達到定壓時，閥門才會完全開啟。隨著壓力的釋放，閥前壓力逐漸下降，直到降至定壓時，閥芯才回座關閉閥門。

    

而先導式呼吸閥則有所不同。它直到閥前壓力達到定壓時才開始泄漏，并且在閥前壓力達到定壓（無需超過）時就能完全開啟。當閥前壓力降至定壓的98%～99%時，閥門會及時關閉，從而減少了泄漏和過量排放。這不僅減少了儲罐內物料的損失，還有利于環(huán)境保護。

此外，傳統(tǒng)的重力式和彈簧式呼吸閥屬于微啟動式，其設計壓力下開啟高度限制在1／40～1／20流道直徑范圍內，導致流通系數較小，在0.2～0.4之間。這種類型的呼吸閥流通面積相對較小，容易引發(fā)儲罐超壓的問題。而先導式呼吸閥則采用全啟式設計，其開啟高度大于等于1／4流道直徑，并且動作特性為兩段式。這種設計使得閥門在壓力升高到一定程度后能夠迅速且準確地開啟到規(guī)定高度，有效避免了儲罐超壓的風險。

主要零件數量很少，即結構相對簡單，大多數尺寸的加工精度不高，外觀粗糙，給人機械簡單的印象。實際上，心臟瓣膜的密封位置可以非常精確�！叭�度”（平整度、平滑度和硬度）要求密封面高。兩個密封面的密封面必須滿足零對零的要求，以滿足密封試驗的零泄漏。

呼吸閥的工作原理和彈簧限載閥板取決于正、負壓或吸入壓力。吸入閥應具有釋放正壓和負壓兩種功能。容器承受正壓，吸入閥打開排氣口釋放正壓。當容器承受負壓時，呼吸閥打開，吸入氣體釋放負壓。這樣可以保證一定的壓力范圍，保證容器的安全。

大型儲罐阻火呼吸閥工作原理的安裝步驟：

1、呼吸閥應安裝在儲罐內氣體的較高點，以減少能量蒸發(fā)的損失，并為呼吸閥的順利運行提供直接和很大的通道。通常用于立式儲罐，呼吸閥應安裝在儲罐頂板上，頂板是儲罐頂部的保溫層，可安裝在梯子平臺附近；

2、當需要安裝一個或兩個呼吸閥時，應與罐頂中心對稱布置；

3、如果采用呼吸閥進行氮氣密封，氮氣管應遠離呼吸閥接口，插入距離罐頂200mm左右，以免氮氣直接排出。

呼吸閥的維護：

為保證呼吸閥使用的網絡安全，波紋耐火層應在3-6個月內定期清理，以保證耐火層上每個孔的暢通，防止堵塞，保證信息安全工作和正常生活使用。定期檢查通風氣體的正負閥瓣是否活動靈活，與閥瓣接觸的導桿密封面是否損壞。如果有任何損壞，請立即更換。在檢查系統(tǒng)的重新設計和安裝過程中，應確保閥門內的結合面緊密有效地匹配，閥盤的提升方式靈活。新閥門啟動時，安裝前應將閥盤之間的防震物拆除，否則呼吸閥失效。